Комплексы коммунальной инфраструктуры
Энергетическое обследование комплексов коммунальной инфраструктуры позволяет оценить потребление энергоресурсов на объектах, объединяющих несколько тепловых, водных и электрических подсистем. Главная задача — разделить энергопотребление по выполняемым функциям, составить общеплощадочный энергетический баланс и определить, какие подсистемы требуют детальной проверки.
Особенность такого комплекса — взаимосвязь оборудования и энергетических потоков. Общий рост потребления не означает, что все подсистемы стали работать менее эффективно. Изменение может происходить преимущественно в одной из них, а неучтённые нагрузки и несогласованные графики работы насосов способны затруднять определение причины. Поэтому обследование проводят последовательно: от общего баланса к отдельным функциональным подсистемам.
Как разделяют энергопотребление комплекса по функциям
Обследование начинают с определения физической границы комплекса и состава входящих в него систем. В рассматриваемой модели выделяют тепловые, водные и электрические подсистемы, устанавливая их связи между собой и с общим энергопотреблением объекта.
Для каждой подсистемы необходимо сопоставить потребление энергоресурсов с выполняемой функцией и фактическим режимом эксплуатации. Это позволяет отличать изменение энергетической нагрузки, обусловленное работой оборудования, от расхождения, причина которого пока не установлена.
Граница баланса имеет принципиальное значение. Если потребление одной подсистемы частично учитывается в показателях другой либо отсутствуют сведения о распределении общей нагрузки, прямое сравнение показателей может давать неверное представление об эффективности.
Поэтому до оценки предполагаемых потерь необходимо установить, какие показатели относятся ко всему комплексу, а какие — к конкретным его частям.
Многоуровневый энергетический баланс
Основной метод обследования — многоуровневый энергетический баланс по коммунальным услугам. Его задача — согласовать общее энергопотребление комплекса с показателями функциональных подсистем и их фактическими режимами работы.
На уровне комплекса рассматривают суммарное потребление энергоресурсов. На уровне подсистем сопоставляют соответствующие энергетические нагрузки с производительностью и эксплуатационными графиками. Затем проверяют согласованность этих уровней.
Такой подход позволяет определить, какая часть общего потребления имеет подтверждённую функциональную принадлежность, а где существующих данных недостаточно для распределения нагрузки.
При сравнении периодов необходимо учитывать изменение полезной нагрузки. Если производительность одной из подсистем выросла, соответствующее увеличение потребления сначала рассматривают в связи с её фактической работой. Лишь после этого оценивают необъяснённое отклонение.
Какие исходные данные нужны для обследования
Для составления баланса используют три группы исходных материалов:
- Схемы и перечень оборудования. Позволяют установить границы комплекса, состав тепловых, водных и электрических подсистем, а также связи между ними.
- Данные учёта, журналы режимов или архивы автоматики за сопоставимый период. Необходимы для определения временной структуры потребления и распределения энергетической нагрузки по функциям.
- Эксплуатационные регламенты, графики и настройки. Позволяют сопоставить зарегистрированное потребление с предусмотренной работой оборудования и отличить необходимый режим от возможного отклонения.
До начала обследования подготавливают доступные схемы, интервальные данные потребления, сведения об эксплуатационных режимах и перечень крупных потребителей энергоресурсов.
Если имеющиеся приборы учёта показывают только суммарное потребление, но не позволяют разделить его между подсистемами, такая неопределённость должна быть отражена в результате. При необходимости определяют дополнительные точки измерения.
Неучтённые нагрузки и несогласованные графики насосов
При обследовании проверяют взаимосвязанный комплекс возможных причин расхождения энергетического баланса: перекрёстные неучтённые нагрузки и несогласованные графики работы насосов.
Перекрёстная нагрузка затрудняет отнесение энергопотребления к определённой функции комплекса. Если измерительная граница не совпадает с функциональной, часть потребления может оставаться нераспределённой между подсистемами.
Несогласованные графики насосов рассматривают относительно фактической потребности коммунальных систем. Для проверки сопоставляют изменение энергопотребления с эксплуатационными режимами и производительностью оборудования.
Эти признаки нельзя считать установленными потерями без подтверждения. Сначала определяют необходимую полезную нагрузку, затем проверяют распределение энергии между подсистемами и оставшиеся расхождения.
Такой порядок позволяет избежать повторного учёта одной и той же нагрузки и не относить общеплощадочное отклонение к оборудованию, для которого причина не подтверждена.
Почему рост общего потребления может быть связан с одной подсистемой
Если суммарное энергопотребление комплекса увеличилось, это не означает одновременного ухудшения работы всех коммунальных систем. Рост может быть локализован в одной подсистеме и объясняться изменением её фактической нагрузки.
Для проверки специалист сопоставляет общую динамику потребления с данными по отдельным функциям и их эксплуатационными графиками. Если увеличение подтверждается на уровне одной подсистемы, дальнейшее обследование сосредоточивают на её режимах.
Если данные не позволяют определить источник роста, нельзя произвольно распределять общий перерасход между тепловыми, водными и электрическими системами. В таком случае сначала уточняют границы учёта и достаточность измерений.
Результат обследования коммунального комплекса
Результатом становится карта энергопотребления комплекса и рейтинг подсистем. Карта показывает распределение энергетических нагрузок между функциями, а рейтинг позволяет определить приоритеты дальнейшей проверки на основании подтверждённых данных.
Эти результаты используют для распределения объёма детального обследования между подсистемами и определения недостающего учёта. Приоритет получают направления, по которым выявлены обоснованные отклонения либо существенная неопределённость распределения энергопотребления.
Граница результата: суммарный показатель комплекса не позволяет назначить причину конкретной подсистеме. Для такого вывода необходимы согласованные границы баланса, данные о фактической нагрузке и режимах работы. Если этих данных недостаточно, результат ограничивается перечнем проверяемых гипотез и планом дополнительных измерений. Величина возможной экономии без подтверждённого расчёта не устанавливается.
Общая структура коммунальных систем представлена в разделе «Водоснабжение и коммунальная инфраструктура». Состав работ рассматривается на странице «Энергоаудит инженерных систем». Связанные вопросы раскрываются в материалах «Выявление потерь энергии в инженерных системах» и «Как нагрузка оборудования влияет на энергопотребление».